THIẾT KẾ MÓNG BĂNG TRÊN NỀN CỪ TRÀM
I.
Đặc trưng đất nền
Đất nền loại bùn nhão đến độ sâu 30m, mực nước tại MĐ
Dung trọng 15.3 KN / m 3 ; ' 4.5 KN / m 3
Hệ số rỗng 2.25
Độ sệt B = 1.8
o
o
Ma sát trong của đất 6 0
Lực dính c 5 Kpa
Hệ số nén tương đối ao 0.00123 m 2 / KN
II.
Sơ đồ tải trọng
N 280 360 250 320 1210 KN
Tổng tải trọng
Kích thước của móng 2 14 28 m 2
Độ sâu chôn móng hm = 1.5 m
Kích thước đóng cừ tràm 14.4 2.4 34.6 m 2
Khối lượng khối móng quy ước (lấy tb 18.5 KN / m 3 )
Wqu 14 2 1.5 (18.5 10) 356 KN
Vị trí tổng lực
N
được xác định có kể thêm khối móng quy ước Wqu
(280 6 360 2) 250 1 320 5.5
0.25 m
1210 356
Áp lực bình quân tại đáy móng
1210 356
ptb
56 Kpa
14 2
Áp lực biên
6 0.25
pmax 56 1
62 Kpa
14
x
6 0.25
pmin 56 1
50 Kpa
14
SƠ ĐỒ PHẢN LỰC NỀN
III. Tính khả năng chịu tải của nhóm cừ tràm
Yêu cầu sử dụng cừ tràm
Diện tích đóng cừ tràm 14.4 2.4 m, cừ tràm dài 4.5m
Tính cừ tràm có
đường kính gốc từ 100 – 120 mm
đường kính ngọn từ 60 – 80 mm
Khi đóng không vát nhọn đầu cừ tràm
Được đóng theo chu vi từ ngoài vào
Không chụm 3 cây, hay 2 cây để đóng kể cả khi sử dụng gầu
Mật độ đóng 25 cây/m2
Nếu cừ có đường kính nhỏ hơn kích thước trên thì số lượng cọc được tăng lên theo
tỷ lệ (80/Dcừ)
Sức mang của nhóm cừ tràm tính theo công thức Qu = Qm + Qf
qm c N c ' L N q
Với Qm qm Fmong
Với 0
Tra bảng ta có
Nc = 9
' L (1.5 4.5) 4.5 27 Kpa
qm 5 9 27 1 72 Kpa
Qm 2.4 14 72
Q f u fs Lcoc
Nq = 1
2488 KN
Ta có
fs c 5 Kpa
u (2.4 14.4) 2 33.6 m 2
Q f 5 33.6 4.5 756 KN
Ta được
Qu 2488 756 3244 KN
Lấy hệ số an toàn = 2 Qa 1622 KN
Khả năng chịu tải sử dụng pa
1622
58 Kpa
14 2
L 4.5 m
ptb
Ta có
56 Kpa 58 Kpa
pmax 62 Kpa 1.2 58 69.6 Kpa
Kích thước móng sử dụng đạt yêu cầu
IV. Độ lún của móng
Thực tế chưa có được một phương pháp khả dĩ cho việc tính toán độ lún móng cừ
tràm, nên ta vẫn áp dụng QP 45-78 để tính lún.
Do móng có kích thước lớn L = 14m, nên độ lún được tính tại 2 vị trí là tâm móng
và biên móng sau đó lấy trung bình.
1. Tại tâm móng
Xác định móng khối quy ước tại mũi cừ tràm
WquM (14.4 2.4 6) b' 1348 KN
'
Lấy b 16.5 10 6.5 KN
Áp lực trung bình ở dưới mũi cừ tràm
ptb
1000 1348
68 Kpa
14.4 2.4
Tính Rtc tại đáy mũi cừ tràm
R tc
1.1 1.2
A Bm II' B hm I' D c
1
Với 0o A 0.1
B 1.39
D 3.71
R tc 1.32 0.1 2.4 4.5 1.39 6 4.5 3.71 5 75 Kpa
Ta có
ptb 68 Kpa R tc 75 Kpa
Áp lực do Trọng lượng bản thân tại đáy mũi cọc
o tb (14.5 10) 6 27Kpa
Áp lực gây lún tại mũi cọc
o gl ptb o bt 68 27 41 Kpa
Cạnh đáy móng Bm = 2.4 m, chia lớp đất thành các lớp có bề dầy = 0.96 m để tỷ lệ
z
chẵn (0.4- 0.8- 1.2- 1.6-2.0- 2.4)
B
Tính tại tâm đáy móng
tb
Ứng suất do trọng lượng bản thân o 27 Kpa
tb
Vị trí 1 1 27 0.96 4.5 31.3Kpa
tb
2 2 31.3 0.96 4.5 35.6 Kpa
3
=40.0 Kpa
4
5
6
=44.3 Kpa
=48.6 Kpa
=53.0 Kpa
Ứng suất gây lún
Vị trí 1
2
3
4
5
6
o gl 41Kpa
z 0.4 k 0.88 gl 0.88 41 36 Kpa
o
1
B
z 0.8 k 0.64 gl 0.64 41 26 Kpa
o
2
B
z 1.2 k 0.48 gl 0.48 41 20 Kpa
o
3
B
z 1.6 k 0.37 gl 0.37 41 15Kpa
o
4
B
z 2.0 k 0.31 gl 0.31 41 13Kpa
o
5
B
z 2.4 k 0.26 gl 0.26 41 11Kpa
o
6
B
Tại vị trí 6 ta có
o bt 53Kpa nhân cho 0.2 = 10.6 Kpa <
có thể ngừng tính lún
Mođun biến dạng Eo
2
Với Qo 0.00123 m / KN
Theo QP TCVN 94 – 1987
Tra bảng mk 4.5
S
Eo mk
o 0.4
o
ao
Eo 1460 Kpa
36
0.4
11
0.96 26 20 25 13 0.026 m 26 cm
1460
2
2
Tính tại biên móng
Ứng suất gây lún tại biên góc (L = 14.4m; B = 1.2 m)
z 0.8 k 0.22 gl 2 0.22 41 18Kpa
g
1
B
z 1.6 k 0.16 gl 2 0.16 41 13Kpa
2
g
2
B
z 2.4 k 0.12 gl 2 0.12 41 10 Kpa
3
g
3
B
z 3.2 k 0.09 gl 2 0.09 41 7 Kpa
4
g
4
B
gl
bt
Tại vị trí này ta có 4 0.2 4 8.8 Kpa
Vị trí 1
Độ lún của móng
S
18
0.4
7
0.96 13 10 0.009 m 0.9 cm
1460
2
2
Độ lún trung bình được xác định như sau
2
S 0.009 14 (0.026 0.009) 14 0.285
3
S 0.285
STB
0.02 m
14
14
V.
Kết cấu móng băng
Sử dụng lại tải trọng tính toán
N
tt
280 360 250 320 1210 KN
Không xét đến móng khối quy ước
Vị trí lệch tâm của tổng lực
x
N
tt
280 6 360 2 250 1 320 5.5
0.32 m
1210
Phản lực bình quân tại đáy móng
ptb
1210
43.2 Kpa
14 12
Phản lực tại biên
6 0.32
) 49 Kpa
14
6 0.32
43.2 (1
) 37.5 Kpa
14
pmax 43.2 (1
pmin
Đưa về sơ đồ phẳng
pmax 49 2 98 Kpa
pmin 37.5 2 75Kpa
Ap pmax pmin 23
SƠ ĐỒ
Tính phản lực tại các vị trí chân cột
Tại
23
1 96 KN / m
14
23
2 @ 5m ; p2 pmax 5 90 KN / m
14
23
3 @ 8 m ; p3 pmax 8 85 KN / m
14
23
4 @ 12.5m ; p4 pmax 12.5 77 KN / m
14
1 @ 1 m ; p1 pmax
Lực cắt Q với quy ước
Tại 1
Tại 2
Tại 3
Tại 4
Q1T 0.5 98 96 1 97 KN
Q1P 280 97 183KN
Q2T 183 0.5 96 90 4 189 KN
Q2P 360 189 171KN
Q3T 171 0.5 90 85 3 91.5 KN
Q3P 250 91.5 158.5KN
Q4T 158.5 0.5 85 77 4.5 206 KN
Q4P 320 206 114 KN
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT
Xác định các vị trí có lực cắt xem như = 0, tại các vị trí a, b, c khi nối thẳng các
giá trị Qp và Qt tại các cột
Ta được
4
183 2 m
183 189
3
b
171 2 m
171 91.5
4.5
c
158 2 m
158 206
a
Phản lực tại các vị trí a, b, c
23
(1 2) 93 KN / m
14
23
b pb pmax (5 2) 87 KN / m
14
23
c pc pmax (8 2) 82 KN / m
14
a pa pmax
Tại
SƠ ĐỒ PHẢN LỰC THEO PHƯƠNG DÀI
TÍNH MOMENT: Quy ước chiều Moment
Tại 1:
1
1
M1 96 (98 96) 12 48 KN .m
3
2
Tại a:
1
1
Ma 280 2 93 (98 93) 32 126.5 KN .m
3
2
Tại 2:
1
1
M2 280 4 90 (98 90) 52 71.6 KN .m
3
2
Tại b:
1
1
Mb 280 6 360 2 87 (98 87) 72 89 KN .m
3
2
Tại 3:
1
1
M3 280 7 360 3 85 (98 85) 82 43KN .m
3
2
Tại c:
1
1
Mc 280 9 92 (98 92) 10 2 360 5 250 2 187KN .m
3
2
Tại 4:
1
1
M4 280 11.5 360 7.5 250 4.5 77 (98 77) 12.52 64KN .m
3
2
GIẢI BẰNG PHƯƠNG TRÌNH: MONGBANGS.EXE
Dữ liệu:
Với
Chiều dài móng = 14.0 m
Bề rộng móng = 2.0 m
Chiều cao đà Mg = 1.2 m
Bề rộng đà Mg = 0.4 m
Hệ số nền Cz = 1500 T/m3
Kết quả ta được biểu đồ sau:
KẾT QUẢ CHO THẤY PHÙ HỢP VỚI KẾT QUẢ TÍNH TOÁN THEO
TỪNG MẶT CẮT
Bằng phương pháp xem là dầm lật ngược
Dùng chương trình OSSA2D giải
Tải trọng tác dụng là phản lực nền lật ngược, các chân cột là các gối tựa ngược
Kết quả cho ta biểu đồ Moment
Phản lực tại các gối tựa được xem là chân cột.
Kết quả
N1 = 280 KN
Kết quả tính
N1 = 270 KN
N2 = 360 KN
N2 = 329 KN
N3 = 250 KN
N4 = 320 KN
N3 = 324 KN
N4 = 287 KN
Cho thấy độ sai lệch rất lớn
Về chuyển vị của móng
Kết quả giải theo phương pháp dầm lật ngược
KẾT QUẢ CHO THẤY VIỆC TÍNH TOÁN MÓNG BĂNG THEO PHƯƠNG
PHÁP DẦM LẬT NGƯỢC LÀ HOÀN TOÀN SAI